МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ
Искусственно получаемые радиоактивные элементы
нашли широкое применение в науке и технике. Одним из методов, позволяющих на
практике использовать свойства радиоактивных элементов, является так называемый метод меченых
атомов. Этот метод использует тот факт, что по химическим и многим физическим
свойствам радиоактивный изотоп неотличим от устойчивых изотопов того же
элемента. В то же время радиоактивный изотоп легко может быть опознан по своему
излучению (с помощью, например, газоразрядного
счетчика). Добавляя к исследуемому элементу радиоактивный изотоп и улавливая в
дальнейшем его излучение, мы можем проследить путь этого элемента в организме,
в химической реакции, при плавке металла и т. д.
Меченые атомы, как правило, представляют собой радиоактивные (реже
стабильные) нуклиды, которые используются в составе простых или сложных веществ
для изучения химического, биологического и других процессов с помощью
специальных методов (напр., масс- спектрометрия, радиометрия). Масс-
спектрометрия (масс- спектроскопия)- это метод исследования вещества путем
определения спектра масс частиц, содержащихся в веществе, и их относительного
содержания (распространенности). Данный универсальный аналитический метод, широко
применяется в физике, химии, биологии и медицине. Радиометрический анализ
заключается в определении качественного и количественного состава вещества,
основанный на использовании радионуклидов, обычно вводимых в реагенты или
образующихся в анализируемом веществе под действием ядерных частиц или жестких g - лучей. Результаты радиометрического
анализа получают по данным измерений радиоактивности продуктов реакции с
помощью радиометрических приборов. Для регистрации радиационной активности
применяют счетчик Гейгера (назван по имени Х. Гейгера), представляющий собой
газонаполненный диод (обычно цилиндрический) с тонкой нитью в качестве анода.
Действие основано на возникновении в газе в результате его ионизации (при
пролете частицы) электрического разряда (коронного). В последнее время более
распространены в силу своих высоких технических характеристик полупроводниковые
детекторы, устройство которого показано ниже.
Детектор. Схематическое изображение
полупроводникового детектора (штриховкой выделена чувствительная область): n -
полупроводник с электронной проводимостью; p - полупроводник с дырочной
проводимостью; Ge - германий, имеющий собственную проводимость(i); V -
напряжение постоянного источника.
Метод
меченых атомов нашел весьма широкое применение в медицине. Значительный вклад в
разработку методов ранней диагностики заболеваний с помощью введения в организм
меченых атомов внесли наши ученые. Так, Г. Е. Владимиров (1901- 60), известный
биохимик, одним из первых применил
радиоактивные изотопы (меченые соединения) для изучения обменных процессов в
нервной и мышечной тканях. Первые опыты по практическому применению данного
метода были осуществлены биологами В. М. Клечковским и В. И. Спицыным. В
настоящее время широко используется метод сканирования - метод радиоизотопной
диагностики с применением сканеров, или подвижных детекторов излучения, дающих
изображение (в виде «штрихов») распределенных в организме радиоактивных
изотопов посредством «построчного» обследования всего тела или его части. В качестве
радиоактивного изотопа чаще всего применяют изотоп 99mТс , который
используют в диагностике опухолей головного мозга, при исследовании центральной
и периферической гемодинамики. В частных случаях также используют изотопы
золота 198Au (для исследования раковых опухолей в критических
ситуациях), йода (диагностика заболеваний щитовидной железы).
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1.
Ландсберг
Г. С. Элементарный учебник физики. Том III. –
М.: Наука, 1986
2.
Селезнев
Ю. А. Основы элементарной физики. –
М.: Наука, 1964.
3.
CD ROM «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия», 1997.
